利用QuEChERS－UPLC－MS／MS法测定甘蓝、草莓中7种农药残留的实验条件优化探索

郭春景，王建忠，郝晓莉

（辽宁省农业科学院开放实验室，辽宁 沈阳 110161）

农药残留是影响食品安全的主要因素之一，当前，国家对农药残留问题越来越重视，因此建立快速、准确、灵敏的农药残留分析技术已成为监控农药残留的根本。目前广泛使用的前处理方法有溶剂萃取、固相萃取，但都存在过程复杂，需使用大量有机溶剂等问题。有机溶剂价格昂贵、易挥发、不稳定，易对人类健康和环境产生不利影响。QuEChERS前处理方法（QuEChERS来源于 quick，easy，cheap，effective，rugged和safe的缩写，即为“快速、简易、廉价、有效、稳定、安全”的萃取方法）简易快捷，在各领域农药分析中的应用日益增多［1－7］，但大部分报道都是利用GC／MS［8－12］法对有机磷［13－17］、有机氯［18－20］等农药进行检测，而针对不同基质农药多残留LC／MS检测方法的研究报道并不多。

6－苄基腺嘌呤、氯吡脲、多效唑属于植物生长调节剂，氟硅唑、腈菌唑、咪鲜胺、嘧菌酯是常用的杀菌剂。无论从国内草莓和甘蓝产品的无公害生产技术规程的要求来看，还是从中国农药信息网上的查询结果来看，这7种农药在甘蓝和草莓中均未见登记使用，因此也未查询到针对这两种产品的相关最大残留量说明。依据对本地甘蓝和草莓实际生产情况的调查来看，这几种农药均在甘蓝和草莓生产过程中使用，且频次较高。目前，这几种农药残留检测还没有相应的国家标准检测方法，本研究从食品安全方面考虑，探索这几种农药残留量的分析方法，旨在帮助查找出农产品生产过程中所存在的未登记农药滥用和乱用等问题。本研究选择草莓、甘蓝两种基质，以其生产过程中7种常用农药作为风险监测因子，利用 QuEChERS－UPLC－MS／MS进行检测，为开展此类农药残留的监测和农产品安全管理提供参考方法。

1 实验部分

1.1 主要仪器与装置

Waters UPLC－Xezo－TQ 超高效液相色谱－串联质谱仪（ESI＋）:美国 Waters公司产品；HC－3514高速离心机:安徽中科中佳食品有限公司产品；RS－1涡旋混合器:北京鼎昊源科技有限公司产品；HY－2调速多用振荡器:中国金坛荣华仪器厂产品；帕恩特超纯水机:北京汀顺源科技有限公司产品。

1.2 主要材料与试剂

6－苄基腺嘌呤、氯吡脲、多效唑、氟硅唑、腈菌唑、咪鲜胺、嘧菌酯标准品（1000mg／L）:天津农业部环境质量监督检验测试中心产品。

无水硫酸镁、醋酸钠（分析纯）:上海国药集团产品；PSA、C18、GCB吸附剂:美国 Sepax－UCT公司产品；甲醇、乙腈（色谱纯）:德国 Merck公司产品；甲酸（色谱纯）:美国 Waters公司产品。

针头过滤器:0.22μm；离心管:50mL、10 mL两种规格。

1.3 实验条件

1.3.1 标准溶液配制 标准储备液浓度50 mg／L，甲醇配制，－18℃下保存。使用时用V（甲醇）∶V（水）＝1∶1的溶液配制成1、5、10、50、200μg／L标准曲线，上机测试。

1.3.2 色谱条件 Acquity UPLC HSS T3色谱柱（100mm×2.1mm×1.8μm）；柱温:40℃；进样2μL；流速0.45mL／min；流动相:A为0.1%甲酸水溶液，B为甲醇；梯度洗脱条件列于表1。与此同时，开展了甲醇－水、乙腈－水、甲醇－0.1%甲酸水溶液流动相比较实验。

表1 流动相梯度洗脱条件Table 1 The conditions of mobile phase gradient elution

1.3.3 质谱条件 电喷雾离子源正离子模式（ESI＋）；毛细管电压1kV；离子源温度500℃；雾化气流量900L／h；气帘气流量50L／h；扫描方式:MRM；其他条件列于表2。

表2 7种标准物质的质谱参数Table 2 UPLC－MS／MS parameters for the seven standard substance

1.3.4 样品前处理 取10.00g样品，置于50 mL塑料离心管中，加入10mL乙腈，剧烈震荡1min，加入1g醋酸钠和4g无水硫酸镁，震荡提取30min后，以5000r／min离心5min，取2 mL上清液置于装有0.1g无水硫酸镁和75mg C18的10mL离心管中，涡旋1min，以5000 r／min离心5min，取上清液过0.22μm滤膜，上机测定。

利用PSA、C18和GCB 3种吸附剂进行优化比较实验，并在此基础上，对吸附剂C18用量（25，50，75，100mg）进行优化实验。

2 结果与讨论

2.1 流动相的选择

选择甲醇－水和甲醇－0.1%甲酸水溶液作为流动相进行比较，发现选用甲醇－0.1%甲酸水溶液作为流动相时，目标物响应信号更强，离子化效果更好，所以选择甲醇－0.1%甲酸水溶液为流动相。不同流动相的总离子流图示于图1。

2.2 吸附剂种类选择

分别选择0.1g PSA、C18、GCB作为吸附剂，添加标浓度为10μg／kg。净化结果表明，C18的回收率效果最好，其结果列于表3。

图1 不同流动相时，混合标准物质的总离子流图Fig.1 The total ion current of the mixed standard substance as the different mobile phase

2.3 吸附剂用量的选择

分别选择25、50、75、100mg C18进行净化实验，添加标浓度为10μg／kg，回收率结果相差不大，说明C18对待测物基本没有吸附。当C18用量小时，对色素的吸附效果相对较差，对仪器污染较大，所以选择75mg C18最为合适，回收率结果列于表4。

2.4 基质效应影响

选择干净的甘蓝、草莓样品按1.3.4处理，用提取液作为基质溶液配制标样，与溶剂配制的标样进行比较，如果平均基质效应超过20%，则认为基质效应对定量检测具有显著影响，不可忽略。基质效应（ME）可以通过下面的公式计算:

式中，A1为溶剂配制标准品的峰面积；A2为基质配制标准品的峰面积。

计算结果表明，各待测物基质效应均小于8%，所以基质效应对定量结果的影响可以忽略，可避免寻找相同性质的空白基质样品用来配制基质标样，定量更简便。提取出的各待测物质的定量离子峰示于图2。

2.5 回收率和精确度

向空白样品中分别添加 5、10、50μg／kg 3个浓度，回收率结果及RSD列于表5。各标准物质在甘蓝和草莓中的回收率为93.4%～99.1%，变异系数小于4%，满足农残检测要求。

2.6 线性范围和最低检出限

除咪鲜胺标准曲线为5、10、50、200μg／L外，其他农药标准曲线均为1、5、10、50、200 μg／L。线性回归方程及检出限列于表6。结果表明，咪鲜胺在5～200μg／L范围内线性关系良好，其他6种农药在1～200μg／L范围内线性关系良好，最低检出限在0.1～1μg／kg之间。

表3 不同吸附剂对甘蓝、草莓中7种农药残留的回收率结果Table 3 The recoveries of seven pesticides residues in cabbage and strawberries

表4 不同C18用量对甘蓝、草莓中7种农药残留的回收率影响Table 4 Different C18amount recoveries of seven pesticides residues in cabbage and strawberries

图2 MRM模式下，7种标准物质定量离子的质谱图Fig.2 Under MRM mode quantitative ion MS／MS spectrum for the seven standard substance

表5 7种标准物质的添加回收率和精密度Table 5 The absolute recoveries and RSD of the seven standard substances added

表6 7种标准物质的线性关系和检出限Table 6 The linear relations and LOD of the seven standard substances

3 结论

本实验采用乙腈提取、QuEChERS方法净化、UPLC－MS／MS测定，建立了甘蓝、草莓中多种农药残留的快速检测方法。除咪鲜胺在5～200μg／L范围内线性良好外，其他农药均在1～200μg／L范围内具有良好的线性关系，相关系数为0.9999，检出限在0.1～1μg／kg之间，可以满足定量分析的要求。添加回收率在93.4%～99.1%之间，RSD均小于4%，符合残留检测的要求。在对甘蓝和草莓的样品检测中，基质效应对检测结果的影响较小，可忽略不计，检测过程不需要寻找合适的菜样进行基质配标，定量更简便。

该方法提取时间短、溶剂用量少、回收率高、基质效应影响小、检测成本相对较低，对其他农药残留检测具有一定的参考意义，可以为农药残留检测工作提供新的检测技术和检测服务。

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